邮票大小的昆虫膜翅飞行机器人可以悬停长达15分钟,且可杂技动作

冰蝶谈科啊 2025-01-20 19:48:37

这是一个由麻省理工学院研究人员开发的类似昆虫的机器人,重量只有葡萄干那么重,可以表演飞行杂技,飞行时间比以前任何昆虫大小的无人机都长得多。

为了使微型飞行机器人能够灵活机动,轻便敏捷,但其类似昆虫膜翅的飞行结构也要能够承受巨大的力量。这种力意味着大多数微型机器人在自身结构断裂前只能飞行约20秒,这使得很难收集足够的数据来正确校准和测试机器人的飞行能力。

膜翅测试,MIT

现在,麻省理工学院的Suhan Kim和他的同事开发了一种邮票大小的昆虫膜翅飞行机器人,可以执行特技动作,如双翻或追踪无限符号,并且可以在空中盘旋长达15分钟而不会失败。

Kim和他的团队借鉴了之前飞行机器人的设计,但他们通过一种机构连接机器人翅膀,使关节更有弹性。Kim说,这使通过关节的力减少了约100倍。他们还使用类似肌肉的软致动器(muscle-like soft actuators)来挥舞机器人翅膀,而不是常规的电机。

Kim说:“如果你在机器人降落前只有20秒的时间来操作它,那么当我们想要控制机器人时,我们就没有太多的时间可以去调整飞行的功能了。”。“我们通过大幅延长飞行时长,使能够在控制器部件上工作,这样机器人就可以实现精确的轨迹跟踪,以及像翻筋斗这样的激烈动作。”

翻转飞行,MIT

这种跟踪意味着机器人可以遵循复杂的飞行路径,比如在空中按从程序路线飞行。Kim说,这种机动性最终可用于人为给植物授粉或检查人们无法到达的位置。

然而,Kim说,机器人目前无法不受限制地飞行,因为该团队尚未将电源和控制它的电子设备小型化,尽管他们希望通过未来的设计来改进这一点。

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